解析：
考查物体平衡条件及三角形定则．图解法是本题的简单方法．对物体受力分析：
物体在重力、a、b两绳的拉力三个力的共同作用下处于静止状态，当b绳移动时，a绳的方向没变．根据平衡条件可知，变化中两个拉力的合力应始终与重力等大、反向，即两拉力的合力是恒力，根据题意作图，由图知F1＝F3>F2，选A.本题较易．
答案：
A
2．质量为0.3kg的物体在水平面上运动，图中两条直线分别表示物体受水平拉力时和不受水平拉力时的速度—时间图象，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体所受的摩擦力一定等于0.1N
B．水平拉力一定等于0.1N
C．物体不受水平拉力时的速度—时间图象一定是a
D．物体不受水平拉力时的速度—时间图象一定是b
解析：
本题考查运动学图象，牛顿第二定律的应用．物体运动的初速度为5m/s，如果拉力与运动方向相同，则a为施加拉力时的运动图象，加速度a1＝
m/s2，f－F＝ma1＝0.1N，b为没有施加力时的运动图象，加速度a2＝
m/s2,f＝ma2＝0.2N，因此拉力为0.1N，若拉力与运动方向相反，则不加拉力时为a图象，f＝ma1＝0.1N，施加拉力时为b图象，f＋F＝ma2＝0.2N，因此拉力也为0.1N，B正确．本题难度中等．
答案：
B
3．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小．某同学利用压敏电阻的这种特性设计了一个探究电梯运动情况的装置，该装置的示意图如图所示，将压敏电阻平放在电梯内，其受压面朝上，在受压面上放一物体，电梯静止时电流表示数为I0；当电梯做四种不同的运动时，电流表的示数分别如图甲、乙、丙、丁所示．下列判断中正确的是（ ）
A．甲图表示电梯在做匀加速直线运动
B．乙图表示电梯可能向上做匀加速运动
C．丙图表示电梯可能向上做匀加速运动
D．丁图表示电梯可能向下作匀减速运动
解析：
本题考查力与运动的关系，考查牛顿第二定律．电梯静止时，电流表的示数为I0，甲图显示电流表的示数一直为I0，说明物体受到的支持力等于它的重力，因此电梯处于静止或做匀速运动状态，A项错误；乙图显示电流表的示数均匀增大，表明压敏电阻受到的压力均匀增大，物体受到的支持力均匀增大，根据牛顿第二定律可知，物体的加速度均匀增大，因此电梯变加速上升，B项错误；丙图电流表示数为2I0，表明压敏电阻对物体的支持力大于物体的重力，且支持力为恒力，因此物体有一恒定的向上的加速度，表明电梯匀加速上升，C项正确；与乙同理分析，丁图表明物体有均匀减小的加速度，D项错误．本题难度中等．
答案：
C
4．我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星．某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动．那么S1、S2做匀速圆周运动的（ ）
A．角速度与其质量成反比
B．线速度与其质量成反比
C．向心力与其质量成反比
D．半径与其质量的平方成反比
解析：
本题考查万有引力定律、圆周运动规律解决双星问题．两星绕连线上一点做匀速圆周运动，角速度、周期相同，A项错误；两星做圆周运动的向心力等于两星相互间的引力，因此有m1r1＝m2r2，CD错误；m1v1ω＝m2v2ω，因此有m1v1＝m2v2，B项正确．本题难度中等．
答案：
B
5．如图所示，轰炸机沿水平方向匀速飞行，距地面的高度H＝2000m，速度大小v＝200m/s，想用两枚炸弹分别炸前方山脚和山顶的目标A、B.已知山高h＝720m，山脚与山顶的水平距离为s＝1000m，若不计空气阻力，g取10m/s2，则投弹的时间间隔应为（ ）
A．4sB．5s
C．9sD．16s
解析：
本题考查平抛运动的规律．两枚炸弹分别做平抛运动，炸A处的炸弹下落时间t1＝
＝20s，炸B处的炸弹下落时间t2＝
＝16s，飞机飞行1000m所用的时间为t＝5s，因此两炸弹投弹时间间隔为t1＋t－t2＝9s，C项正确．本题难度中等．
答案：
C
6．正弦交变电源的电阻R、交流电压表按照图甲所示的方式连接，R＝10Ω，交流电压表的示数10V．图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图象．则（ ）
A．通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR＝
cos（100πt）A
B．通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR＝
sin（100πt）A
C．电阻R消耗的功率是20W
D．在一个周期时间内电阻R上产生的焦耳热为20J
解析：
考查交流电的相关知识．对交流电，电压表示数为电压的有效值．由欧姆定律I＝
，得流过电阻R的电流有效值为1A，所以电流最大值为
A，由图象可知，电流规律为余弦关系，周期T＝0.02s，所以ω＝
＝100πrad/s，A对B错；由P＝UI得电阻消耗的功率为10W，C错；由Q＝Pt得，电阻在一个周期内产生的热量为0.2J，D错．本题难度中等．
答案：
A
7．a、b、c、d是匀强电场的四个点，它们正好是一个直角梯形的四个顶点．电场线与梯形所在平面平行．已知a点的电势为10V，c点的电势为－8V，ad和ab的长度相等．一电量为2×10－9C的正电荷从a点移到b点电场力所做的功为1.2×10－8J，从b点移到c点电场力所做的功为W，从c点移到d点克服电场力所做的功为2.4×18－8J.则（ ）
A．该电场的电场强度的方向一定是由a点指向c点，W＝－2.4×10－8J
B．该电场的电场强度的方向一定是由d点指向c点，W＝2.4×10－8J
C．该电场的电场强度的方向一定是由a点指向b点，W＝－2.4×10－8J
D．该电场的电场强度的方向一定是由d点指向b点，W＝2.4×10－8J
解析：
电量为2×10－9C的正电荷从a点移到b点电场力做功为1.2×10－8J，则Uab＝
＝6V，a点的电势为10V，则b点的电势为4V，电荷从c点移到d点克服电场力做功为2.4×10－8J，则Ucd＝
＝－12V，c点的电势为－8V，因此d点电势为4V，因此b、d两点电势相等，b、d连线为等势线，电场线垂直于bd.由于a点电势比b点电势高，因此电场强度方向一定由a点指向e点，沿电场中任一条直线上的电势变化是均匀的，因此e点的电势为－2V，Ube＝Uec，因此长度be＝ec，aecd为平行四边形，dc∥ae，因此电场强度方向由d指向c，从b到c电场力做功W＝qUbc＝2.4×10－8J，B项正确．本题难度中等．
答案：
B
8．在如图所示的实验装置中，处在磁极间的A盘和B盘分别是两个可绕不同固定转轴灵活转动的铜盘，实验时用一根导线与A盘的中心和B盘的边缘接触，用另一根导线与B盘的中心和A盘的边缘接触．摇动摇把，A盘顺时针转动（从上往下看）起来后．（ ）
A．因穿过A盘的磁通量不变，所以没有感应电流产生
B．A盘上有感应电动势，A盘中心的电势比盘边缘高
C．B盘逆时针转动，B盘中心的电势比盘边缘高
D．B盘顺时针转动，B盘中心的电势比盘边缘低
解析：
本题考查电磁感应与电路问题，考查左手、右手定则．从上往下看，A盘顺时针转动，根据右手定则，可以判断A盘中的电流方向由中心指向边缘，A项错误；A盘相当于电源，其电动势从低电势（盘中心）指向高电势（边缘），因此盘中心处的电势比边缘低，B项错误；B盘中的电流也从中心指向边缘，中心电势比边缘高，根据左手定则判断出B盘沿顺时针方向转动（俯视），C项正确，D项错误．本题难度中等．
答案：
C
第Ⅱ卷 （必考48分＋选考24分 共72分）
[必做部分]
二、非选择题
9．（2009·天津卷）
（1）一轻弹簧原长为10cm，把它上端固定，下端悬挂一重为0.5N的钩码，静止时它的长度为12cm，弹簧的劲度系数为________N/m；现有一个带有半径为14cm的光滑圆弧的物块静止放在水平面上，半径OA水平，OB竖直，如图所示；将上述轻弹簧的一端拴在A点，另一端拴着一个小球，发现小球静止在圆弧上的P点，且∠BOP＝30°，则小球重为________N.
（2）用游标卡尺测量某圆柱形金属工件的直径，其示数如图所示，该工件的直径为________mm.
（3）用如图所示的装置做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验．
小灯泡的规格为（4.5V 0.3A）；电流表为0.6A和3A两个量程；电压表有3V和15V两个量程．将以下实验步骤补充完整：
A．按如图所示方式连接好电路，其中电流表选用0.6A的量程；电压表选用3V的量程；
B．将滑动变阻器的滑片移动到最________端；
C．闭合开关，移动滑动变阻器滑片的位置，在0～0.3V内测出6组不同的电压U和对应的电流I的值，并将测量数据填入表格；
D．打开开关__________________；
E．闭合开关，移动滑动变阻器滑片的位置，在3.0～4.5V之间测出6组不同的电压U和对应的电流I的值，并将测量数据填入表格；断开开关；
F．在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立坐标系；
G．在坐标系内描出各组数据所对应的点，用平滑曲线拟合这些点；
H．拆除电路，整理仪器．
解析：
（1）考查胡克定律、受力分析、力的合成．k＝
＝25N/m，由题中图知，△OAP为等边三角形，弹簧拉力F＝kx＝1N，易求小球重力为
N.
（2）考查游标卡尺的读数．
（3）考查电学实验，闭合开关时小灯泡两端的电压应为0，所以滑片移到最右端．实验过程中电压表换量程再进行测量．
答案：
（1）25
（2）18.62
（3）右 将电压表的量程更换为15V
10．在2008年北京奥运会中郭晶晶获得女子个人3米板跳水冠军，其跳水的过程可简化为：
运动员将跳板向下压到最低点C，跳板反弹将运动员上抛到最高点A，然后做自由落体运动，竖直落入水中．如果将运动员视为质点，且已知运动员的质量为m，重力加速度为g，AB间、BC间和B与水面间的竖直距离分别为h1、h2、h3，如图所示．试求：
（1）运动员从A点下落到水面的时间和她入水时的速度大小；
（2）跳板反弹过程中运动员所做的功W.
解析：
（1）运动员从最高点A到水面的时间
由h1＋h3＝
gt2
得t＝
从A点下落到水面，机械能守恒，有
mg（h1＋h3）＝
mv2
（由运动学公式v2＝2g（h1＋h2）也对）
解得入水速度大小为v＝
.
（2）从C到A对运动员运用动能定理，有
W－mg（h1＋h2）＝0－0
解得W＝mg（h1＋h2）．
11．如图所示，在真空中坐标xOy面的x>0区域内，有磁感应强度B＝0.20T的匀强磁场，方向与xOy平面垂直向里．在x轴上的P（10,0）点处有一放射源，在xOy平面内向各个方向发射速率为v＝1.0×106m/s的带正电粒子，粒子的质量为m＝6.4×10－27kg，粒子带电量为q＝3.2×10－19C，不计粒子的重力，求：
（1）带电粒子在磁场中运动的轨迹半径；
（2）y轴上能被带电粒子击中的最低和最高位置；
（3）打在y轴正向最远点的粒子，在磁场中运动的时间．
解析：
（1）洛伦兹力提供圆周运动的向心力：
qvB＝m
解得轨道半径r＝
＝
m＝0.01m.
（2）放射源射出粒子速度大小相同，因此在磁场中轨道半径相同，它们轨迹的圆心都在以P点为圆心，r＝10cm为半径的圆上，如图所示．
当轨道圆心在O1处时，粒子打在y轴的最低点：
y1＝－r＝－10cm
当轨道圆心在O2处时，粒子打在y轴的最高点：
y1＝
＝
r＝10
cm＝17.3cm.
（3）粒子在磁场中运动的周期T＝
打在y轴正向最远点的粒子，在磁场中运动的时间
t＝
T
t＝
＝
s＝3.14×10－7s.
[选做部分]
12．[选修3－3试题]
（1）蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质．某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q1，对外做功W，又对低温热源放热Q2，工质完全回复初始状态，内能没有变化．根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q1、Q2、W三者之间满足的关系是________．热机的效率η＝
不可能达到100%，从能量转换的角度，说明________能不能完全转化为________能，而不引起任何变化．
（2）某居民楼发生爆炸，造成多人受伤，事故原因被认定为使用煤气不当造成泄漏．一般情况下，煤气爆炸时房间内气体温度会从常温迅速升高到550℃，甚至更高．请你估算出发生爆炸时产生的气体的压强是大气压的多少倍？
解析：
（1）Q1＝W＋Q2 内 机械能
（2）爆炸瞬间可认为房间内气体经历了一个等容的过程，爆炸前室内气体可看作常温常压，故首先应假设是一个等容的过程．
初状态参量，P1＝1atm，T1＝（27＋273）K＝300K，
设爆炸时气体压强为P2
T2＝（550＋273）K＝823K，由查理定律得，P2＝T2P1/T1
解得P2＝2.74atm，
即约等于大气压的2.74倍．
答案：
（1）Q1＝W＋Q2 内 机械能
（2）2.74倍
13．[选修3－4试题]
透明光学材料制成的棱镜的正截面为等腰直角三角形，其折射率为n＝
.一束波长为564nm的单色光与底面平行射入棱镜，如图所示，入射点为O（OC间距大于
AC），求：
（1）此单色光在棱镜中的波长；
（2）这束光线从哪个面首先射出？
出射光线的方向如何？
计算后回答并画出光路图．
解析：
（1）n＝
＝
＝
＝
λn＝
≈399nm.
（2）在AC面上有
＝
所以γ＝30°
因为OC>
AC，所以折射光线只能射向AB面，入射角i＝75°，又因为sinC＝
＝
，i>C，故在AB面上发生全反射．光线将又射向BC面，入射角为30°.
射出时
＝
，所以θ＝45°
即光线首先从BC面射出，与BC面成45°或与AB面平行．
14．[选修3－5试题]
（1）氢原子能级如图所示，则要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少是________eV；一群处于n＝4能级的氢原子回到n＝2的状态过程中，可能辐射________种不同频率的光子．
（2）静止的锂核
Li俘获一个速度为8×106m/s的中子，发生核反应后若只产生两个新粒子，其中一个粒子为氦核
He，它的速度大小是8×106m/s，方向与反应前的中子速度方向相同，求反应后产生的另一个粒子的速度．
解析：
（1）13.6 3
（2）完成此核反应的方程式：
Li＋
n―→
He＋
H
由动量守恒定律可知：
mv1＝4mv2＋3mv3
v3＝－8×106m/s
即：
反应所产生的另一个粒子的速度大小为8×106m/s，方向与反应前的中子速度方向相反．
答案：
（1）13.6 3
（2）8×106m/s 与反应前的中子速度方向相反．
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